JP2009152123A - セパレータ、燃料電池スタックおよび燃料電池スタックの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】膜電極接合体19とともに積層されて燃料電池スタック1の一部となるセパレータ20が、積層して締結荷重を付与する前の初期状態において、外周部およびマニホールドの縁部の少なくとも一部に、前記膜電極接合体19と接する側へ90度を超えて屈曲した屈曲部27と、前記屈曲部27よりも端部側で突出した当接部28と、を備える曲げ機構26を有する。
【選択図】図8
Description
2 単セル、
5 締結手段、
19 膜電極接合体、
20 セパレータ、
24 シール材、
25 マニホールド、
26 曲げ機構、
27 屈曲部、
28 当接部、
29 筋押し部(折り返し部)、
30 圧縮装置、
33 位置決め部、
A アクティブ領域、
X 最外端部。
Claims (21)
- 膜電極接合体とともに積層されて燃料電池スタックの一部となるセパレータであって、
積層して締結荷重を付与する前の初期状態において、外周部およびマニホールドの縁部の少なくとも一部に、前記膜電極接合体と接する側へ90度を超えて屈曲した屈曲部と、
前記屈曲部よりも端部側で突出した当接部と、を備える曲げ機構を有するセパレータ。 - 前記曲げ機構の初期状態におけるセパレータの法線方向の高さは、前記セパレータが前記膜電極接合体と前記当接部のみで接するように設定される請求項1に記載のセパレータ。
- 前記曲げ機構の初期状態におけるセパレータの法線方向の高さは、積層方向に締結荷重が付与されて曲げ機構が変形した際に、膜電極接合体およびセパレータの間に介在されるシール材に達する長さよりも低く設定される請求項1または2に記載のセパレータ。
- 前記曲げ機構は、前記屈曲部のセパレータの面に沿う内側に、曲げ剛性が周囲よりも低い折り曲げ部を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のセパレータ。
- 前記折り曲げ部は、前記セパレータと接する膜電極接合体の端部よりもセパレータの面に沿う内側に位置する請求項4に記載のセパレータ。
- 前記初期状態における前記屈曲部のセパレータの面に沿う外側方向の最外端部が、当該セパレータと接する膜電極接合体の端部よりも外側に位置する請求項1〜5のいずれか1項に記載のセパレータ。
- 前記曲げ機構が、前記セパレータの対向する両縁部に対となって設けられる請求項1〜6のいずれか1項に記載のセパレータ。
- 膜電極接合体およびセパレータを積層した燃料電池スタックであって、
前記セパレータは、積層して締結荷重を付与する前の初期状態において、外周部およびマニホールドの縁部の少なくとも一部に、前記膜電極接合体と接する側へ90度を超えて屈曲した屈曲部、および前記屈曲部よりも端部側で突出した当接部を備える曲げ機構を有し、
前記当接部が前記膜電極接合体と接するようにセパレータおよび膜電極接合体を積層した後、積層方向に締結荷重を付与して前記膜電極接合体と接する前記当接部がセパレータの面に沿う内側に向うように前記曲げ機構を屈曲させた燃料電池スタック。 - 前記曲げ機構の初期状態におけるセパレータの法線方向の高さは、前記セパレータが前記膜電極接合体と前記当接部のみで接するように設定される請求項8に記載の燃料電池スタック。
- 前記曲げ機構が、前記膜電極接合体およびセパレータの間に介在されるシール材に対し、所定の間隔を有して離隔した請求項8または9に記載の燃料電池スタック。
- 前記曲げ機構は、前記屈曲部のセパレータの面に沿う内側に、曲げ剛性が周囲よりも低い折り曲げ部を有する請求項8〜10のいずれか1項に記載の燃料電池スタック。
- 前記折り曲げ部は、前記セパレータと接する膜電極接合体の端部よりもセパレータの面に沿う内側に位置する請求項11に記載の燃料電池スタック。
- 前記初期状態における前記屈曲部のセパレータの面に沿う外側方向の最外端部が、当該セパレータと接する膜電極接合体の端部よりも外側に位置する請求項8〜12のいずれか1項に記載の燃料電池スタック。
- 前記曲げ機構が、前記セパレータの対向する両縁部に対となって設けられる請求項8〜13のいずれか1項に記載の燃料電池スタック。
- 膜電極接合体およびセパレータを積層した燃料電池スタックの製造方法であって、
積層して締結荷重を付与する前の初期状態において、外周部およびマニホールドの縁部の少なくとも一部に、前記膜電極接合体と接する側へ90度を超えて屈曲した屈曲部、および前記屈曲部よりも端部側で突出した当接部を備えた曲げ機構を有するセパレータを、前記当接部が前記膜電極接合体と接するように前記膜電極接合体とともに積層した後、前記積層した膜電極接合体および膜電極接合体に積層方向へ締結荷重を付与し、前記膜電極接合体と接する前記当接部がセパレータの面に沿う内側に向うように前記曲げ機構を屈曲させる燃料電池スタックの製造方法。 - 前記曲げ機構の初期状態におけるセパレータの法線方向の高さを、前記セパレータが前記膜電極接合体と前記当接部のみで接するように設定する請求項15に記載の燃料電池スタックの製造方法。
- 前記曲げ機構の初期状態におけるセパレータの法線方向の高さを、積層方向に締結荷重が付与されて曲げ機構が変形した際に、膜電極接合体およびセパレータの間に介在されるシール材に達する長さよりも低く設定する請求項15または16に記載の燃料電池スタックの製造方法。
- 前記曲げ機構を、前記屈曲部のセパレータの面に沿う内側に設けられる、曲げ剛性が周囲よりも低い折り曲げ部において屈曲させる請求項15〜17のいずれか1項に記載の燃料電池スタックの製造方法。
- 前記セパレータおよび膜電極接合体を、前記折り曲げ部が前記セパレータと接する膜電極接合体の端部よりもセパレータの面に沿う内側に位置するように積層する請求項18に記載の燃料電池スタックの製造方法。
- 前記初期状態において、前記屈曲部のセパレータの面に沿う外側方向の最外端部を、当該セパレータと接する膜電極接合体の端部よりも外側に位置させる請求項15〜19のいずれか1項に記載の燃料電池スタックの製造方法。
- 前記曲げ機構を、セパレータの対向する両縁部に対となって設ける請求項15〜20のいずれか1項に記載の燃料電池スタックの製造方法。
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